코사인 유사도 기반 사용자 중심 인증 기법
User Centric Authentication Technique Based on Cosine Similarity
- 주제어 (키워드) 블록체인 , 메타버스 , 블록체인 기반 인증 , 사용자 인증 , 공간 인증; Blockchain , Metaverse , Blockchain Based Authentication , User Authentication , Space Authentication
- 발행기관 서강대학교 메타버스전문대학원
- 지도교수 박수용
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 메타버스전문대학원 메타버스테크놀로지
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000076858
- UCI I804:11029-000000076858
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록
메타버스가 전 세계적인 관심을 끌면서 메타버스 보안 연구의 중요성이 점점 더 분명해지고 있다. 현재 메타버스에서 사용자를 인증하는 연구는 있지만 메타버스 내 특정 공간의 인증에 관한 연구는 현저히 부족한 상황이다. 본 논문은 공간 인증을 통합한 새로운 사용자 중심 블록체인 기반 인증 접근 방식을 제안하여 현재 부족한 연구 분야에 보탬이 되고자 하며, 제안된 접근 방식은 블록체인 스마트 컨트랙트와 코사인 유사도를 활용하여 사용자를 인증하는 방식이다. 이 접근 방식의 특장점은 중앙 집중식 기관 없이 메타버스와 블록체인 기술을 원활하게 통합하여 사용자 중심 인증을 설정할 수 있다는 것이다. 본 논문에서는 제안된 접근 방식의 보안을 평가할 뿐만 아니라 메타버스 환경 내에서 코사인 유사도 임계값을 결정하고 실현 가능성을 평가하기 위한 제반 실험을 수행했다. 실험 결과, 제안하는 접근방안은 위협 모델, 위장 공격, 기밀성, 부인공격에 보안적으로 안정하며 코사인 유사도 임계값은 0.7에서 0.95의 범위에서 가장 안정한 것으로 나타났다. 또한, 각 임계값 별 세부적으로 오류 건수를 파악한 결과 임계치 0.85에서 오류가 발생하지 않아 가장 안정한 임계값으로 판단하였으며 해당 임계값을 메타버스 환경에 적용하여 인증에 걸리는 시간을 조건 속성의 개수 별로 측정한 결과 개수에 상관없이 3에서 4초 정도 시간이 소요됨을 발견했다. 따라서, 본 논문은 제 3의 인증기관 없이 메타버스 환경에서 안정적으로 적용이 가능한 새로운 인증 방법을 제안했다는 것에 그 의의가 있다.
more초록
As the metaverse attracts worldwide attention, the importance of metaverse security research is becoming increasingly clear. Currently, there are studies that authenticate users in the metaverse, but studies on the authentication of specific spaces in the metaverse are remarkably insufficient. This paper proposes a new user-centered blockchain-based authentication approach that integrates spatial authentication to add to the research field that is currently lacking, and the proposed approach is a method of authenticating users by using blockchain smart contract and cosine similarity. The advantage of this approach is that it can smoothly integrate metaverse and blockchain technology without a centralized institution to set up user-centered authentication. In this paper, as well as evaluating the security of the proposed approach, various experiments were conducted to determine the cosine similarity threshold within the metaverse environment and evaluate its feasibility. As a result of the experiment, the proposed approach was found to be secure against threat models, camouflage attacks, confidentiality, and denial attacks, and the cosine similarity threshold was found to be the most stable in the range of 0.7 to 0.95. In addition, as a result of identifying the number of errors in detail by each threshold, it was judged as the most stable threshold because no error occurred at the threshold of 0.85, and as a result of measuring the time required for authentication by the number of condition attributes by applying the threshold to the metaverse environment, it was found that it took about 3 to 4 seconds regardless of the number of conditional attributes. Therefore, it is significant that this paper proposed a new authentication method that can be stably applied in a metaverse environment without a third certification authority.
more목차
제 1장 서론 5
제 2장 배경지식 및 관련 연구 8
2.1 배경지식 8
2.1.1 3차원의 공간 좌표 8
2.1.2 코사인 유사도와 하이퍼볼릭 탄젠트 함수 8
2.1.3 블록체인(Blockchain)의 종류 9
2.1.4 스마트 컨트랙트(Smart Contract) 10
2.2 관련연구 11
2.2.1 사용자 역할 기반 공간 인증 11
2.2.2 사용자 정책 기반 공간 인증 12
제 3장 접근방안 14
3.1 서비스 제공자의 메타버스 공간 인증 설계 16
3.2 서비스 사용자의 인증 토큰 생성 19
3.3 서비스 사용자의 아바타 인증 21
제 4장 실험 설계 및 결과 23
4.1 보안 실험 23
4.1.1 위협 모델 23
4.1.2 사칭 공격 24
4.1.3 기밀성 25
4.1.4 부인방지 25
4.2 적절 임계치 범위 설정 실험 26
4.3 임계치에 따른 오류 실험 27
4.4 메타버스 환경에서의 인증 시간 실험 28
제 5장 결론 및 향후 연구 31
참고문헌 32
